(57)【要約】【課題】簡略化した型構造によって、好適な液圧成形を可能とする液圧成形装置および液圧成形方法を提供すること。【解決手段】液圧成形装置２０を使用してベース２１に形成された窪み部２１ａに作動液体Ａを満たすとともに下型２２を収容した状態で金属板本体１１を支持部２１ｂに載置する。次に、ブランクホルダ２４を下降させて支持部２１ｂとにより載置した金属板本体１１の周縁部を固定する。次に、上型２３を下降させて金属板本体１１を下型２２とにより狭持するとともに下方に押し下げて作動液体Ａを圧縮して液圧力を高める。そして、成形部２３ａと貫通孔２２ａを流動した高圧の作動液体Ａとにより、筋状凸部１２を金属板本体１１に転写する。次に、液圧力を所定時間だけ保持する。次に、作動液体Ａの液圧力を開放して薄肉金属板１０を取り出す。以上の成形の工程を経て薄肉金属板１０を液圧成形する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する窪み部を有した固定型と、
前記液体内に収容されて、ワークの一側に当接し同ワークに向けて前記液体を流動させる連通路を有する従動側可動型と、
前記ワークの他側に配置されて、前記従動側可動型とにより前記ワークを挟持し前記連通路に対応して形成された成形空間を有する駆動側可動型とを備えていて、
前記ワークにてその一側に前記液体を密閉可能としたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載した液圧成形装置において、
前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって挟持される前記ワークの周縁部を前記固定型とにより挟んで固定するブランクホルダを設けたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項３】
請求項１に記載した液圧成形装置において、
前記窪み部の内壁面と前記従動側可動型の側周面間に前記液体の流出を防止するシール部材を設けたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載した液圧成形装置において、
前記従動側可動型に設けた連通孔は、複数形成されており、前記駆動側可動型に設けた成形空間は、前駆複数形成された連通孔に対応して複数の凹形状が形成されることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４に記載した液圧成形装置において、
前記ワークが前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって挟持される前に前記液体を供給して満たし、前記ワークが前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって成形されるときに前記液体を封止し、前記成形後にて前記駆動側可動型が退避動作する前に前記液体を排出する給排封止装置を設けたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載した液圧成形装置において、
前記給排封止装置は、液圧供給源から前記下型の窪み部への前記液体の流通を許容する逆止弁と、前記下型の窪み部と前記逆止弁間の通路内に保持可能な圧力を切替操作に応じて変更可能であり、常態ではリリーフ圧が低圧設定値とされ、前記ワークが成形されるときにはリリーフ圧が高圧設定値とされるリリーフ弁との複合弁を備えていて、この複合弁のバルブボデーは前記固定型に直接組み付けられていることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項７】
前記請求項６に記載した液圧成形装置において、
前記バルブボデーには、圧力センサを脱着可能な取付ポートが設けられていることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項８】
ワークの一部に液圧を作用させることにより、ワークの一部に成形を施す液圧成形方法であって、
ワークの一側に密閉状態で満たされた液体内にてワークの一側に当接するように配置された従動側可動型とワークの他側に設けられた駆動側可動型間にワークをセットするワークセット工程と、
前記ワークセット工程にてセットした前記ワークを前記駆動側可動型と前記従動側可動型によって挟持した状態で、前記駆動側可動型を前記液体に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、前記駆動側可動型に設けた成形空間に対応して前記従動側可動型に設けた連通路を通して前記加圧した液体を前記ワークの一側に向けて流動させて、前記ワークの一部を前記成形空間に向けて変形させて前記セットされたワークに成形を施す加圧成形工程とを備えていることを特徴とする液圧成形方法。
【請求項９】
請求項８に記載した液圧成形方法において、
前記加圧成形工程終了後、
前記加圧された液体の圧力を所定時間保持する圧力保持工程を備えていることを特徴とする液圧成形方法。
【請求項１０】
請求項９に記載した液圧成形方法において、
前記圧力保持工程終了後、
前記駆動側可動型が退避動作する前に前記加圧された液体の圧力を開放する圧力開放工程を備えていることを特徴とする液圧成形方法。
【請求項１１】
多数の凸部が成形されて構成される燃料電池用メタルセパレータであって、
セパレータ素材の一側に密閉状態で満たされた液体内にて前記セパレータ素材の一側に当接するように配置された従動側可動型と前記セパレータ素材の他側に設けられた駆動側可動型間に前記セパレータ素材をセットするセパレータ素材セット工程と、
前記セパレータ素材セット工程にてセットした前記セパレータ素材を前記駆動側可動型と前記従動側可動型によって挟持した状態で、前記駆動側可動型を前記液体に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、前記駆動側可動型に設けた成形空間に対応して前記従動側可動型に設けた連通路を通して前記加圧した液体を前記セパレータ素材の一側に向けて流動させて、前記セパレータ素材の一部を前記成形空間に向けて変形させて前記セットされたセパレータ素材に成形を施す加圧成形工程とを備えた液圧成形方法により前記凸部が成形されることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載した燃料電池用メタルセパレータにおいて、
前記凸部を成形する液圧成形方法は、
前記加圧成形工程終了後、前記加圧された液体の圧力を所定時間保持する圧力保持工程を備えていることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載した燃料電池用メタルセパレータにおいて、
前記凸部を成形する液圧成形方法は、
前記圧力保持工程終了後、前記駆動側可動型が退避動作する前に前記加圧された液体の圧力を開放する圧力開放工程を備えていることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉空間に充填された液体の液圧力を複雑な装置を用いることなく上昇させて液圧成形する液圧成形方法およびその装置並びに液圧成形方法により凸部が成形される燃料電池用メタルセパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、以下の特許文献１に示すような、液圧成形方法は知られている。この従来の液圧成形方法においては、まず、下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で、ブランクホルダが薄肉金属板を狭持する。そして、多数の凹部が形成された上型を下降させて薄肉金属板に当接させる。そして、加圧ポンプによって液体の液圧力を上げて、上型に形成された凹部内に突出する凸形状を薄肉金属板に予備成形する。続いて、液体の液圧力を下げるとともに上型を所定位置まで降下させて、上型の凹部と下型に形成された凸部との間に薄肉金属板を挟み、所定の凸形状を薄肉金属板にプレス成形により転写する。そして、液圧弁を完全に解放して液圧力を降下させ、上型が上昇して元の位置に戻る。このように、従来の液圧成形方法によれば、上記動作の実行により、薄肉金属板の表面に多数の凹凸形状が形成されるようになっている。また、このように多数の凹凸形状が形成された薄肉金属板は、燃料電池用メタルセパレータを構成する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５９７５２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液圧成形方法においては、薄肉金属板を予備成形する際に、加圧ポンプにて液体を加圧する必要がある。このため、液圧成形装置に加圧ポンプを備えなければならず、液圧成形装置全体の構造が複雑になるとともに、高価なものとなる。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、型構造を簡略化して好適な液圧成形を可能とする液圧成形方法および同方法により凸部が成形される燃料電池用メタルセパレータ並びに液圧成形装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の特徴は、液圧成形装置を、液体を収容する窪み部を有した固定型と、前記液体内に収容されて、ワークの一側に当接し同ワークに向けて前記液体を流動させる連通路を有する従動側可動型と、前記ワークの他側に配置されて、前記従動側可動型とにより前記ワークを挟持し前記連通路に対応して形成された成形空間を有する駆動側可動型とを備えていて、前記ワークにてその一側に前記液体を密閉可能としたことにある。
【０００７】
これによれば、駆動側可動型の可動により駆動側可動型と従動側可動型でワークを挟んで液体に押し込めば、液体が圧縮されて加圧されて、液体が従動側可動型の連通路を通してワークに向けて流れる。これにより、ワークが駆動側可動型の成形空間に向けて押されて、膨出成形される。このため、液体を加圧するための加圧ポンプを別途備える必要がなくて、型構造を簡略化することができる。
【０００８】
また、従動側可動型に設けた連通路を通して、加圧した液体をワークに対して選択的に（部分的に）作用させることができる。このため、複雑な凸形状を成形する場合であっても、加圧した液体を作用させる部分を自由に設定することができる。したがって、成形に際して加圧が必要な部分に最適に加圧した液体を作用させることができて、正確に凸形状を転写することができる。
【０００９】
一方、駆動側可動型と従動側可動型とにより挟持された部分（非成形部分）は、液体が圧縮されて加圧される前に既に挟持された状態とされるため、非成形部分は、加圧した液体による変形が防止される。したがって、非成形部分は、ワークの初期の形状（例えば、平形状や曲面形状）を維持することができて、例えば、製品を他部品に組み付ける際の組み付け精度を向上することができる。また、非成形部分は、駆動側可動型と従動側可動型とによって挟持されることにより若干圧延されるため、材料の流動性が確保されて成形部分の凸変形による影響（例えば、成形部分の引張変形によって発生する材料の減肉や湾曲変形など）を防止することができる。また、従来の液圧成形方法に比して、上型と下型によるプレス工程をなくすことができて、成形時間（１サイクル時間）を短縮することができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって挟持される前記ワークの周縁部を前記固定型とにより挟んで固定するブランクホルダを設けたことにもある。これによれば、ワークを固定型とブランクホルダによって挟んで固定することにより、ワークに成形時に発生するしわの発生を効果的に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記窪み部の内壁面と前記従動側可動型の側周面間に前記液体の流出を防止するシール部材を設けたことにもある。これによれば、ワークを駆動側可動型と従動側可動型とによって挟持することのみでワークに凸形状を成形するため、ワークの周縁部を挟持するブランクホルダを設ける必要がなく、装置全体の製造コストを大幅に低減することができる。また、ブランクホルダによって挟持される部分をワークに設ける必要がないため、材料の歩留まりを向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、前記駆動側可動型に設けた成形空間は、複数の凹形状から形成されるものであり、前記従動側可動型に設けた連通孔は、前記成形空間に形成された複数の凹形状に対応して複数形成されることにもある。これによれば、複数の凹凸形状を一度に正確に成形することができるため、生産性を向上することができる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、前記ワークが前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって挟持される前に前記液体を供給して満たし、前記ワークが前記駆動側可動型と前記従動側可動型とによって成形されるときに前記液体を封止し、前記成形後にて前記駆動側可動型が退避動作する前に前記液体を排出する給排封止装置を設けたことにもある。この場合、前記給排封止装置は、液圧供給源から前記下型の窪み部への前記液体の流通を許容する逆止弁と、前記下型の窪み部と前記逆止弁間の通路内に保持可能な圧力を切替操作に応じて変更可能であり、常態ではリリーフ圧が低圧設定値とされ、前記ワークが成形されるときにはリリーフ圧が高圧設定値とされるリリーフ弁との複合弁を備えていて、この複合弁のバルブボデーは前記固定型に直接組み付けられているとよい。また、前記バルブボデーには、圧力センサを脱着可能な取付ポートが設けられているとよい。
【００１４】
これによれば、液圧成形装置には、液体の給排封止装置を設けることができるため、例えば、連続成形により、液体が減少した場合であっても、容易に液体を補充することができる。また、液体を封止することができるため、ワークに所定形状を成形した後、液体の液圧力を所定の時間保持することができる。これにより、ワークの下面に所定時間、高圧の液圧力を均一に作用させることができるため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。したがって、歪除去工程をなくすことができて、成形時間を短縮することができる。また、駆動側可動型が窪み部から退避する前に、液体の液圧力を開放することができるため、駆動側可動型が退避した後に、高圧の液圧力により、ワークが変形することを防止できて、製品の成形精度を向上させることができる。
【００１５】
また、給排封止装置が逆止弁とリリーフ弁の複合弁を備えて、複合弁のバルブボデーを下型に直接組み付けることにより、下型の窪み部と各弁間をそれぞれ連通する連通配管を設ける必要がない。これにより、液体の液圧力が高圧とされたときに、連通配管が拡径することによる圧力降下が生じず、液体の液圧力を高圧で保持することができる。また、逆止弁とリリーフ弁とをそれぞれ組み付けるためのスペースを省略することができて、液圧成形装置をコンパクトに構成することができる。
【００１６】
また、複合弁のバルブボデーの取付ポートには、圧力センサを取り付けることができる。このため、下型に圧力センサを取り付けるための配管を別途設ける必要がなく、圧力降下が生じることがなくて、窪み部内の液体の液圧力を正確に確認することができる。したがって、圧力センサを取付ポートに取り付けることにより、圧力センサから出力される液体の液圧力に基づいて、製品の成形状態の良否を判別することができて、製品の品質を良好に保つことができる。また、取付ポートに取り付けた圧力センサからの液体の液圧力に基づいて、上型が窪み部に侵入する作動量を適宜調整することもできる。したがって、ワークの形状の影響（例えば、厚さの変動など）を最小として成形することができるため、製品の品質を良好に保つことができる。
【００１７】
また、本発明の他の特徴を別の観点から捉えると、ワークの一部に液圧を作用させることにより、ワークの一部に成形を施す液圧成形方法であって、ワークの一側に密閉状態で満たされた液体内にてワークの一側に当接するように配置された従動側可動型とワークの他側に設けられた駆動側可動型間にワークをセットするワークセット工程と、前記ワークセット工程にてセットした前記ワークを前記駆動側可動型と前記従動側可動型によって挟持した状態で、前記駆動側可動型を前記液体に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、前記駆動側可動型に設けた成形空間に対応して前記従動側可動型に設けた連通路を通して前記加圧した液体を前記ワークの一側に向けて流動させて、前記ワークの一部を前記成形空間に向けて変形させて前記セットされたワークに成形を施す加圧成形工程とを備えていることにある。
【００１８】
この場合、前記加圧成形工程終了後、前記加圧された液体の圧力を所定時間保持する圧力保持工程を備えているとよい。また、前記圧力保持工程終了後、前記駆動側可動型が退避動作する前に前記加圧された液体の圧力を開放する圧力開放工程を備えているとよい。
【００１９】
これらによれば、加圧成形工程により、駆動側可動型を液体に向けて押し込んで液体を圧縮して加圧し、液体の液圧力を高めることができる。したがって、別途加圧ポンプを設けなくても、液体の液圧力を高圧とすることができて、型構造を簡略化することができる。また、駆動側可動型の成形空間と従動側可動型に形成された連通路を介して作用する液圧力が高められた液体とにより、ワークに凸形状を正確に転写することができる。このため、従来の液圧成形方法に比して、上型と下型によるプレス工程をなくすことができて、成形時間（１サイクル時間）を短縮することができる。
【００２０】
また、圧力保持工程を備えることにより、ワークの下面に所定時間、高圧の液圧力を均一に作用させることができる。このため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。したがって、歪除去工程をなくすことができて、成形時間を短縮することができる。また、圧力開放工程を備えることにより、上型が退避した後に、高圧の液圧力により、ワークが変形することを防止できて、製品の成形精度を向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明の他の特徴を別の観点から捉えると、多数の凸部が成形されて構成される燃料電池用メタルセパレータであって、セパレータ素材の一側に密閉状態で満たされた液体内にて前記セパレータ素材の一側に当接するように配置された従動側可動型と前記セパレータ素材の他側に設けられた駆動側可動型間に前記セパレータ素材をセットするセパレータ素材セット工程と、前記セパレータ素材セット工程にてセットした前記セパレータ素材を前記駆動側可動型と前記従動側可動型によって挟持した状態で、前記駆動側可動型を前記液体に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、前記駆動側可動型に設けた成形空間に対応して前記従動側可動型に設けた連通路を通して前記加圧した液体を前記セパレータ素材の一側に向けて流動させて、前記セパレータ素材の一部を前記成形空間に向けて変形させて前記セットされたセパレータ素材に成形を施す加圧成形工程とを備えた液圧成形方法により前記凸部が成形されることにある。
【００２２】
この場合、前記凸部を成形する液圧成形方法は、前記加圧成形工程終了後、前記加圧された液体の圧力を所定時間保持する圧力保持工程を備えているとよい。また、前記凸部を成形する液圧成形方法は、前記圧力保持工程終了後、前記駆動側可動型が退避動作する前に前記加圧された液体の圧力を開放する圧力開放工程を備えているとよい。
【００２３】
これらによれば、液圧成形方法の各工程を経て成形された燃料電池用メタルセパレータは、セパレータ素材に凸部形状が正確に転写されるため、例えば、メタルセパレータ同士を接合してスタックを構成した際に、メタルセパレータ間の接触面積を十分に確保することができる。このため、接合したメタルセパレータ間の導電性を高めることができる。また、メタルセパレータ同士を接合することにより凸部によって形成されるガス流路や冷却水流路は、凸部形状が正確に転写されているために、これら流路を流通するガスや冷却水の流出入抵抗を低減することができる。したがって、燃料電池の発電性能を大幅に向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１から図４は、本発明の一例に係る表面に多数の筋状凸部を有する薄肉金属板、例えば、燃料電池用メタルセパレータを製造する各工程を示すものである。そして、液圧成形装置２０が、これら各工程を順次進めることにより、図５に示す薄肉金属板１０を製造する。
【００２５】
薄肉金属板１０は、ワークとしての金属板本体１１と同金属板本体１１の表面に多数成形された筋状凸部１２とから構成されている。金属板本体１１は、平板状であって、割れや反りがなく、かつ、筋状凸部１２の肩部や基部にだれが発生しにくい特性を有しているステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌなど）を採用しており、その板厚は、０．５ｍｍ以下とされている。ここで、以下の説明においては、金属板本体１１の板厚を０．１ｍｍとして説明する。なお、金属板本体１１としては、ステンレスに限定されず、他の薄肉鋼板（ＳＣＰ，ＳＨＰ）、アルミニウム板、銅板などを採用可能であることはいうまでもない。
【００２６】
筋状凸部１２は、先端部分から基端部分に向かってわずかに拡開するテーパ状を呈している。そして、先端部分には、所定幅（例えば、０．４ｍｍ程度）の平坦部１２ａが形成されている。また、筋状凸部１２は、２〜３ｍｍの幅、０．４〜０．６ｍｍの高さで成形されるとともに、そのピッチ間隔が２〜５ｍｍで成形される。ここで、以下の説明においては、筋状凸部１２の形状を、幅２．３ｍｍ、高さ０．５ｍｍとして成形し、そのピッチ間隔を２．６〜３．０ｍｍとして説明する。
【００２７】
液圧成形装置２０は、図１から図４に示すように、固定型としてのベース２１、従動側可動型としての下型２２、駆動側可動型としての上型２３およびブランクホルダ２４を備えている。
【００２８】
ベース２１は、下端面にて、床面に固定されたプレスヘッドＰの上面に固定されており、略中央上部にて上方に開口する窪み部２１ａを備えている。また、窪み部２１ａの上端部には、金属板本体１１を載置して支持する支持部２１ｂが形成されている。窪み部２１ａは、下型２２および上型２３を挿入可能な大きさに形成されていて、その内部には、作動液体Ａおよび下型２２を収容している。なお、窪み部２１ａ内には、満たされる作動液体Ａの体積を小さくするためのスペーサＭが設置されている。また、ベース２１には、窪み部２１ａの底部にて開口して、後述する給排封止装置Ｓに接続する通路２１ｃが形成されている。
【００２９】
作動液体Ａは、例えば、グリコールと水とを混合して作製される液体である。このときの混合体積比は、例えば、グリコール：水＝９〜６：１〜４程度とされる。そして、作製された作動液体Ａの圧縮率は、２．８４×１０−５ｃｍ２／ｋｇ程度であり、その粘度は、１００〜１５００ｃＳｔ程度とされている。なお、粘度については、粘度が１００ｃＳｔより低いと、繰り返し液圧成形した際に、作動液体Ａの温度が上昇して粘度が低下し、作動液体Ａの液圧力が上昇したときに窪み部２１ａから漏れ出す可能性がある。一方、粘度が１５００ｃＳｔよりも高いと、作動液体Ａの流動性を確保できない可能性がある。
【００３０】
下型２２は、支持部２１ｂに載置された金属板本体１１の下面側に当接するようになっており、その外周寸法が窪み部２１ａの開口寸法に比して所定量小さい寸法とされて、窪み部２１ａ内にて上下方向に変位可能とされている。ここで、所定量小さい寸法とは、金属板本体１１の板厚と同板厚の製造上の誤差を考慮して、決定される寸法である。そして、下型２２は、その下端面と窪み部２１ａの底面との間に設置されたバネＢの付勢力によって、上方（窪み部２１ａの開口方向）に付勢されている。なお、バネＢに代えて、下型２２を段発的に上方へ付勢する部材、例えば、エアークッションなどを採用することも可能である。
【００３１】
また、下型２２には、作動液体Ａを金属板本体１１の一側に向けて流動させる連通路としての貫通孔２２ａが薄肉金属板１０の筋状凸部１２のピッチ間隔に合わせて複数形成されている。ここで、孔径としては、作動液体Ａを流通しやすくするために、例えば、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００３２】
上型２３は、支持部２１ｂに載置された金属板本体１１の上面側に配置されていて、その上端面にて上下方向に駆動して昇降可能に構成されたインナースライダＩの下面側と一体的に固着されている。また、上型２３の外周寸法は、下型２２の外周寸法と略同一の寸法とされていて、下降動作に伴って、その下端面にて金属板本体１１を下型２２とともに狭持するとともに作動液体Ａを圧縮して加圧するようになっている。また、上型２３の下端面には、下型２２に形成された貫通孔２２ａに対応して形成された成形空間としての成形部２３ａが複数形成されている。成形部２３ａは、薄肉金属板１０の筋状凸部１２の高さに合わせた凹形状から構成されている。
【００３３】
ブランクホルダ２４は、下型２２と上型２３とによって狭持される金属板本体１１の周縁部を支持部２１ｂとにより挟んで固定するものである。このため、ブランクホルダ２４は、その上端面にて上下方向に駆動して昇降可能に構成されたアウタースライダＯの下面側と一体的に固着されており、上型２３の外周に配置されるとともに、その下端面は、支持部２１ｂに対向するようになっている。
【００３４】
また、液圧成形装置２０には、金属板本体１１がベース２１の支持部２１ｂに載置される前にベース２１の窪み部２１ａに作動液体Ａを供給して満たし、金属板本体１１が上型２３と下型２２とによって成形されるときに窪み部２１ａに満たした作動液体Ａを封止し、成形後にて上型２３がベース２１の窪み部２１ａから上方へ退避動作する前に窪み部２１ａから作動液体Ａを排出する給排封止装置Ｓを備えている。給排封止装置Ｓは、複合弁３０、コントロールバルブユニット４０およびポンプユニット５０を備えており、ベース２１に複合弁３０が直接組み付けられるとともに、複合弁３０に管路Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３介してコントロールバルブユニット４０およびポンプユニット５０が接続されている。
【００３５】
複合弁３０は、図６および図７に示すように、チェック弁３７とパイロット式リリーフ弁３８を組み合わせたものであり、バルブボデー３１と、このバルブボデー３１に形成された供給ポート３２、給排ポート３３、排出ポート３４、パイロットポート３５およびセンサ取付ポート３６と、これらポート間を連通する連通路Ｕ１，Ｕ２およびＵ３を備えている。
【００３６】
バルブボデー３１は、機械構造用炭素鋼などのブロック材から形成された本体部分３１ａとカバー部分３１ｂから構成されている。そして、バルブボデー３１は、本体部分３１ａとカバー部分３１ｂが互いに組み付けられた状態において、各ポート３２，３３，３４，３５および３６と連通路Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３およびＵ４が同一平面に形成されていて、扁平形状とされている。
【００３７】
供給ポート３２は、バルブボデー３１のカバー部分３１ｂに形成されていて、管路Ｈ１、コントロールバルブユニット４０が備える可変絞り弁４１および４ポート３位置電磁切替弁４２のＡポートに接続されて作動液体Ａを供給するためのポートである。なお、管路Ｈ１は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。給排ポート３３は、バルブボデー３１の本体部分３１ａに形成されていて、液圧成形装置２０のベース２１の通路２１ｃにダイレクトに接続されて窪み部２１ａへの作動液体Ａの供給と窪み部２１ａ内の作動液体Ａを排出するためのポートである。そして、供給ポート３２と給排ポート３３とは、連通路Ｕ１によって接続されている。
【００３８】
排出ポート３４は、バルブボデー３１の本体部分３１ａに形成されていて、管路Ｈ２を介して、ポンプユニット５０が備えるタンク５２に接続されて窪み部２１ａ内から排出された作動液体Ａをタンク５２へ流すためのポートである。そして、排出ポート３４は、連通路Ｕ２によって給排ポート３３と接続されている。なお、管路Ｈ２は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。
【００３９】
パイロットポート３５は、バルブボデー３１のカバー部分３１ｂに形成されていて、管路Ｈ３、コントロールバルブユニット４０が備える可変絞り弁４１および４ポート３位置電磁切替弁４２のＢポートに接続されおり、連通路Ｕ３を介してパイロット式リリーフ弁３８にパイロット圧を供給するためのポートである。なお、管路Ｈ３は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。
【００４０】
センサ取付ポート３６は、圧力センサＰＳを組み付けるためのポートである。そして、センサ取付ポート３６は、連通路Ｕ１に接続される連通路Ｕ４によって給排ポート３３と接続されている。なお、圧力センサＰＳをセンサ取付ポート３６に取り付けない場合には、センサ取付ポート３６に栓を取り付けるようになっている。
【００４１】
チェック弁３７は、供給ポート３２と給排ポート３３とを互いに接続する連通路Ｕ１の途中に設けられている。そして、チェック弁３７は、作動液体Ａが供給ポート３２を介して連通路Ｕ１に導入されると、給排ポート３３への作動液体Ａの流れを許可する。一方、チェック弁３７は、給排ポート３３から供給ポート３２への流れに対して、作動液体Ａの流れを阻止する。
【００４２】
パイロット式リリーフ弁３８は、給排ポート３２と排出ポート３４とを互いに接続する連通路Ｕ２の途中に設けられている。このパイロット式リリーフ弁３８は、パイロットポート３５および液路Ｕ３を介して伝達されるパイロット圧を受圧するピストン３８ａを備えている。そして、ピストン３８ａには、ポペット弁３８ｂがピストン３８ａの軸線方向にて摺動可能に組み付けられており、ピストン３８ａとポペット弁３８ｂ間に組み付けられたバネ３８ｃの付勢力によって、ポペット弁３８ｂの弁部が弁座方向に付勢されている。
【００４３】
そして、パイロット式リリーフ弁３８は、コントロールバルブユニット４０が備える４ポート３位置電磁切替弁４２の切替動作に応じて、パイロットポート３５を介してポンプユニット５０からパイロット圧が伝達された状態では、リリーフ圧が高圧設定値とされる。一方、４ポート３位置電磁切替弁４２の切替動作に応じて、パイロットポート３５を介してポンプユニット５０からパイロット圧が伝達されない状態では、リリーフ圧が低圧設定値とされる。
【００４４】
圧力センサＰＳは、通路２１ｃおよび連通路Ｕ４を介して伝達される窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液圧力を検出するものである。そして、圧力センサＰＳによって検出された検出値は、増幅器を介して、例えば、図示しないパーソナルコンピュータに出力されるようになっている。
【００４５】
コントロールバルブユニット４０は、図７に示すように、可変絞り弁４１、４ポート３位置電磁切替弁４２、リリーフ弁４３，４４を備えている。可変絞り弁４１は、複合弁３０の供給ポート３２およびパイロットポート３５にそれぞれ供給する作動液体Ａの流量を調整するためのニードル弁である。
【００４６】
４ポート３位置電磁切替弁４２（以下、電磁切替弁４２という）は、左右一対のソレノイド４２ａ，４２ｂを備えている。また、電磁切替弁４２のＰポートは、ポンプユニット５０の出力ポート５１に接続されており、Ｒポートは、ポンプユニット５０のタンク５２に接続されている。そして、電磁切替弁４２は、図示しない電気制御装置によってソレノイド４２ａ，４２ｂの作動が制御されることにより、作動液体Ａの流路を切り替えるようになっている。ここで、電気制御装置は、例えば、上型２３やブランクホルダ２３の上下動位置を検出するセンサや窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液面を検出するセンサの検出結果に応じて、ソレノイド４２ａ，４２ｂの作動を制御するようになっている。
【００４７】
この電気制御装置による電磁切替弁４２の制御について具体的に説明すると、電気制御装置は、金属板本体１１を支持部２１ｂに載置（セット）する工程およびブランクホルダ２４にて固定する工程（後述する第１の工程および第２の工程に対応）において、ソレノイド４２ａ，４２ｂを非励磁の状態とする。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、中央位置（図７に示す状態）とされて、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｒポートがすべて連通した状態とされる。また、電気制御装置は、加圧成形工程および圧力保持工程（後述する第３の工程および第４の工程に対応）において、ソレノイド４２ｂを励磁する。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、電磁切替弁４２のＰ，Ｂポートを介して、ポンプユニット５０の出力ポート５１とパイロットポート３５が連通し、電磁切替弁４２のＲ，Ａポートを介して、タンク５２と供給ポート３２が連通する弁体の位置に切り替えられる。これにより、パイロット式リリーフ弁３８にパイロット圧が伝達される。
【００４８】
また、電気制御装置は、圧力開放工程（後述する第５の工程初期に対応）において、ソレノイド４２ａ，４２ｂを非励磁の状態とする。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は中央位置とされて、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｒポートがすべて連通した状態として、窪み部２１ａの作動液体Ａが排出される。また、電気制御装置は、薄肉金属板１０を取り出す工程（後述する第５の工程に対応）から次回金属板本体１１を載置する工程間にて、窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液面検出結果に応じて、ソレノイド４２ａを励磁する。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、Ｐ，Ａポートを介して、ポンプユニット５０の出力ポート５１および供給ポート３２が連通し、電磁切替弁４２のＲ，Ｂポートを介して、タンク５２とパイロットポート３５が連通する弁体の位置に切り替えられる。これにより、作動液体Ａがポンプユニット５０から窪み部２１ａに供給される。
【００４９】
リリーフ弁４３は、供給ポートに供給される作動液体Ａの液圧力が所定の圧力を超えるとリリーフ作動して、ポンプユニット５０のタンク５２に作動液体Ａを流す（逃がす）ようになっている。リリーフ弁４４は、パイロットポートに供給される作動液体Ａの液圧力が所定の圧力を超えるとリリーフ作動して、ポンプユニット５０のタンク５２に作動液体Ａを流す（逃がす）ようになっている。
【００５０】
ポンプユニット５０は、出力ポート５１から、タンク５２に満たされている作動液体Ａを所定の液圧力で吐出するものである。これにより、ポンプユニット５０は、出力ポート５１から吐出した作動液体Ａを液圧成形装置２０の窪み部２１ａに供給したり、複合弁３０のパイロット式リリーフ弁３８に所定のパイロット圧を伝達したりするようになっている。
【００５１】
次に、上記のように構成した液圧成形装置２０が図１に示す第１の工程から図４に示す第５の工程を経て、薄肉金属板１０を成形する動作を第１の工程から順次詳細に説明する。
【００５２】
図１に示す第１の工程では、金属板本体１１をベース２１の支持部２１ｂに載置する。この第１の工程においては、下型２２は、バネＢの上方への付勢力によって、その上端面が支持部２１ｂの上端面と略面一となる位置（以下、この位置を下型初期位置という）にて維持されている。この下型初期位置においては、作動液体Ａが、下型２２の貫通孔２２ａを介して、下型２２の上端面まで満たされている。これにより、作動液体Ａの液面と金属板本体１１との間には空気が存在しないようになっている。
【００５３】
このように、金属板本体１１が支持部２１ｂおよび下型２２の上端面に載置されると、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面、窪み部２１ａ、通路２１ｃおよび複合弁３０とから形成される空間（以下、密閉空間という）に満たされた状態となる。
【００５４】
図２に示す第２の工程では、アウタースライダＯを下降させ、ブランクホルダ２４をベース２１の支持部２１ｂ方向に下降させる。そして、ブランクホルダ２４の下端面と支持部２１ｂとにより、載置した金属板本体１１の周縁部を挟んで固定する。このように、金属板本体１１の周縁部がブランクホルダ２４の下端面と支持部２１ｂとにより固定されると、作動液体Ａは、密閉空間内に密閉された状態となる。
【００５５】
上記第１および第２の工程においては、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられているため、パイロット式リリーフ弁３８のリリーフ圧が低圧設定値とされていて、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面、窪み部２１ａ、通路２１ｃおよび複合弁３０とから形成される空間に密閉された状態となる。ここで、上記第１の工程において、金属板本体１１を支持部２１ｂに載置する前に、作動液体Ａの補充が必要な場合には、一旦電磁切替弁４２の弁体の位置を供給位置に切り替える。これにより、図８（ｃ）に示すように、ポンプユニット５０から窪み部２１ａに作動液体Ａを補充することができる。なお、作動液体Ａを補充した後は、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられる。
【００５６】
図３に示す第３の工程では、インナースライダＩを下降させ、上型２３を初期位置から下型２２方向に下降させて、上型２３をベース２１の窪み部２１ａ内に挿入して金属板本体１１に筋状凸部１２を成形する。以下、この第３の工程を、図９に実線によって示した上型２３のスライド量と時間の関係に基づいて、詳細に説明する。まず、インナースライダＩを下降させて、上型２３を、初期位置から金属板本体１１に近接する第１所定位置まで、第１下降スピードにて下降させる。
【００５７】
続いて、インナースライダＩをさらに下降させて、上型２３を第１所定位置から第２所定位置まで、第１下降スピードに比して低速の第２下降スピードにてさらに下降させる。このように、上型２３を第１所定位置から第２所定位置まで下降させる途中において、上型２３の成形部２３ａと金属板本体１１の上面側とが当接し、金属板本体１１を上型２３の成形部２３ａと下型２２の上端面とによって挟持する。このとき、下型２２は、バネＢによって上方（上型２３方向）に付勢されているため、金属板本体１１は、上型２３と下型２２とによって確実に挟持された状態とされる。
【００５８】
そして、上型２３は、金属板本体１１を下型２２と挟持した状態でさらに下降を続け、金属板本体１１を押圧変形するとともに下型２２をバネＢの付勢力に抗して下方に押し下げしながら、窪み部２１ａ内に挿入を開始する。なお、上型２３の外周寸法が窪み部２１ａの開口寸法に比して金属板本体１１の板厚以上小さい寸法とされているため、上型２３を窪み部２１ａ内に挿入する際には、金属板本体１１が上型２３と支持部２１ｂとに挟まれて、切断されることがない。
【００５９】
上型２３が窪み部２１ａ内へ挿入を開始すると、金属板本体１１が押圧変形されて密閉空間内の体積が減少することにより作動液体Ａが圧縮されて、図９に破線によって示すように、作動液体Ａの液圧力が上型２３のスライド量に比例して上昇し始める。これは、作動液体Ａの圧縮率が小さいためである。このように、液圧力が上昇を開始した作動液体Ａは、下型２２の貫通孔２２ａを介して、金属板本体１１の下面側に流動する。これにより、金属板本体１１は、図１０に示すように、上型２３の成形部２３ａ側に凸状に変形を開始する。
【００６０】
さらに、インナースライダＩを下降させて、上型２３を、第２所定位置から下降最下点である第３所定位置まで、第２下降スピードに比して低速の第３下降スピードにて下降させる。ここで、本実施形態において、第３所定位置は、上型２３の成形部２３ａが、支持部２１ｂの上端部分から筋状凸部１２の高さすなわち０．５ｍｍ挿入された地点をいう。そして、上型２３が第３所定位置まで下降すると、金属板本体１１はさらに押圧変形されて、作動液体Ａがさらに圧縮されるため、その液圧力はさらに上昇する。このときの液圧力は、３００〜４００ＭＰａ程度まで上昇する。
【００６１】
このように、上型２３が第３所定位置まで下降して、作動液体Ａの液圧力が上昇すると、金属板本体１１の表面には、図１１に示すように、成形部２３ａの凹状部が転写された状態すなわち筋状凸部１２が正確に形成される。一方、上型２３の成形部２３ａと下型２２の上端面とによって金属板本体１１が挟持された部分は、上型２３の凸平面部分と下型２２の上端平面部分とによって、平坦部１２ａが正確に形成される。なお、上記第１〜第３所定位置は、例えば、ベース２１とインナースライダＩの所定位置に取り付けられた複数の近接スイッチなどによって検知するようにすることも可能である。
【００６２】
第４の工程では、第３の工程にて、金属板本体１１に筋状凸部１２が転写された後、図９に示すように、上型２３を第３所定位置に維持するとともに、作動液体Ａの上昇した液圧力を所定時間（例えば、０．５秒）保持する。
【００６３】
上記第３および第４の工程において、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置がパイロット位置に切り替えられているため、図８（ａ）に示すように、チェック弁３７およびパイロット式リリーフ弁３８が作動液体Ａの流れを禁止する。このとき、パイロット式リリーフ弁３８のリリーフ圧は、高圧設定値とされている。
【００６４】
そして、第４の工程にて所定時間だけ作動液体Ａの液圧力を保持した後、図８に示すように、上型２３を第３所定位置に維持した状態で、作動液体Ａの液圧力を開放する。この液圧力の開放において、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられているため、図８（ｂ）に示すように、作動液体Ａが管路Ｈ２を介して、ポンプユニット５０のタンク５２へ排出される。したがって、窪み部２１ａ内の液圧力は開放される。
【００６５】
図４に示す第５の工程では、インナースライダＩが軸線方向に上昇し、上型２３は、第１上昇スピードにて退避を開始し、第３所定位置から第２所定位置まで上昇する。そして、上型２３は、第２所定位置まで上昇した後、第１上昇スピードに比して高速の第２上昇スピードにて、初期位置まで上昇する。また、上型２３が第２所定位置まで上昇すると、アウタースライダＯが上昇し、ブランクホルダ２４は上方へ退避する。これにより、金属板本体１１に多数の筋状凸部１２が形成された薄肉金属板１０を取り出すことができて、液圧成形が終了する。このように、第１の工程から第５の工程（１サイクル）を経ることにより、薄肉金属板１０が完成する。
【００６６】
また、第５の工程において薄肉金属板１０を取り出した後、次回第１の工程前に作動液体Ａの補充が必要な場合には、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置が供給位置に切り替えられて、図８（ｃ）に示すように、供給ポート３２から給排ポート３３への流れが許可される。これにより、ポンプユニット５０から供給された作動液体Ａを、通路２１ｃを介して、窪み部２１ａ内に補充することができる。
【００６７】
また、下型２２は、バネＢの付勢力によって上方に付勢されているが、作動液体Ａが所定の粘度を有しているため、下型２２の上方への移動速度は遅くなる。しかしながら、下型２２の下端面方向から作動液体Ａを補充することにより、作動液体Ａの増加した体積によって、下型２２が上方へ付勢されて、下型２２の上方への移動速度が若干速くなる。これにより、第５の工程後、下型２２を下型初期位置まで早期に復帰させることができ、第１の工程開始までの時間を短縮することができて、薄肉金属板１０の成形サイクルを早めることができる。
【００６８】
このように、１サイクルを経て完成した薄肉金属板１０は、図１２に実線により示すように、特に、下型２２の上端平坦面に接触する側の筋状凸部１２において、平坦部１２ａが十分に確保される。これは、金属板本体１１が上型２３の成形部２３ａと下型２２の上端部によって挟持されることにより、液圧成形による変形が防止されて、金属板本体１１の初期の平坦部分が維持されるためであると考えられる。また、金属板本体１１が挟持されると、挟持された部分が若干圧延されて材料の流動性が確保される。これにより、筋状凸部１２の肩部における割れや破れが防止されるとともに、肩部における部分的な引張変形に伴う材料の減肉（ダレ）が小さくなる。これによっても、下型２２側の筋状凸部１２の平坦部１２ａが十分に確保されると考えられる。
【００６９】
一方、図１２に破線により示す形状は、金属板本体１１を上型２３の成形部２３ａと下型２２の上面によって挟持しないで成形した場合の筋状凸部１２の形状を参考として示している。このように、金属板本体１１を挟持しないで筋状凸部１２を形成すると、作動液体Ａに接触する側の筋状凸部１２の肩部には、ダレが発生する。これにより、作動液体Ａに接触する側の筋状凸部１２の平坦部１２ａは小さくなっている。
【００７０】
また、１サイクルを経て完成した薄肉金属板１０は、図１３にて要部を拡大して概略的に示すように、２枚の薄肉金属板１０の一側にてアノード電極ＡＥ、電解質膜ＥＦおよびカソード電極ＣＥから構成される膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ）を挟んで接合されて燃料電池用メタルセパレータを構成する。このように、２枚の薄肉金属板１０が一側にてＭＥＡを介して接合されることにより、水素が流通供給される水素ガス通路ＨＣと酸素剤ガス（例えば、空気）が流通供給される酸化剤ガス通路ＯＣが形成される。また、薄肉金属板１０は、その他側にて薄肉金属板１０同士が直接接合されて冷却水が流通供給される冷却水通路ＣＣが形成される。
【００７１】
このとき、薄肉金属板１０の筋状凸部１２は、正確に成形されているため、各通路ＨＣ，ＯＣ，ＣＣの開口面積を広く確保することができる。このため、水素ガス通路ＨＣ、酸化剤ガス通路ＯＣおよび冷却水通路ＣＣは、水素ガス、酸化剤ガスおよび冷却水が流出入する際の流出入抵抗の増加を低減することができる。したがって、水素ガス、酸化剤ガスおよび冷却水を効率よく供給できて、燃料電池の性能を向上させることができる。また、薄肉金属板１０の筋状凸部１２の平坦部１２ａは十分に確保されているため、薄肉金属板１０同士を接合する際の接触面積を大きくすることもできる。したがって、薄肉金属板１０間の導電性を高めることができて、燃料電池の性能を向上させることができる。
【００７２】
ところで、複合弁３０のセンサ取付ポート３６には、圧力センサＰＳを取付可能となっているため、圧力センサＰＳを取り付けた場合には、同センサＰＳから出力された検出値を、例えば、図示しないパーソナルコンピュータの表示器上に窪み部２１ａ内の液圧力として表示することができる。これにより、液圧成形装置２０の作動状態を監視する作業者は、窪み部２１ａ内の液圧力が所定の圧力まで液圧力が上昇したか否かを確認することができて、薄肉金属板１０が所定の成形条件で成形されたか否かを確認することができる。
【００７３】
このため、圧力センサＰＳから出力される作動液体Ａの液圧力に基づいて、製品の成形状態の良否を判別することができて、製品の品質を良好に保つことができる。また、圧力センサＰＳから出力された作動液体Ａの液圧力に基づいて、例えば、液圧成形装置２０の作動量すなわち上型２３がベース２１の窪み部２１ａに侵入する作動量を適宜調整することも可能である。これにより、金属板本体１１の形状の影響（例えば、厚さの変動など）を最小として成形することができるため、製品の品質を良好に保つことができる。
【００７４】
以上の説明からも理解できるように、この第１実施形態によれば、上型２３の可動により上型２３と下型２２で金属板本体１１を挟んで作動液体Ａに押し込めば、作動液体Ａが圧縮されて加圧されて、作動液体Ａが下型２２の貫通孔２２ａを通して金属板本体１１に向けて流れる。これにより、金属板本体１１が上型２３の成形部２３ａに向けて押されて、膨出成形される。このため、作動液体Ａを加圧するための加圧ポンプを別途備える必要がなくて、型構造を簡略化することができる。
【００７５】
また、下型２２に設けた貫通孔２２ａを通して、加圧した作動液体Ａを金属板本体１１に対して選択的に（部分的に）作用させることができる。このため、複雑な筋状凸部１２を成形する場合であっても、加圧した作動液体Ａを作用させる部分を自由に設定することができる。したがって、成形に際して加圧が必要な部分に最適に加圧した作動液体Ａを作用させることができて、正確に筋状凸部１２を転写することができる。
【００７６】
一方、上型２３と下型２２とにより挟持された部分（非成形部分）は、作動液体Ａが圧縮されて加圧される前に既に挟持された状態とされるため、非成形部分は、加圧した作動液体Ａによる変形が防止される。したがって、非成形部分は、金属板本体１１の初期の形状（平形状）を維持することができて、例えば、製品を他部品に組み付ける際の組み付け精度を向上することができる。また、非成形部分は、上型２３と下型２２とによって挟持されることにより若干圧延されるため、材料の流動性が確保されて筋状凸部１２の成形による影響（例えば、成形部分の引張変形によって発生する材料の減肉や湾曲変形など）を防止することができる。また、従来の液圧成形方法に比して、上型と下型によるプレス工程をなくすことができて、成形時間（１サイクル時間）を短縮することができる。
【００７７】
また、金属板本体１１をベース２１の支持部２１ｂとブランクホルダ２４によって挟んで固定することにより、金属板本体１１に成形時に発生するしわの発生を効果的に防止することができる。また、金属板本体１１に複数の筋状凸部１２を一度に正確に成形することができるため、生産性を向上することができる。
【００７８】
さらに、液圧成形装置２０に給排封止装置Ｓを設けることにより、連続成形により、作動液体Ａが減少した場合であっても、容易に作動液体Ａを補充することができる。また、作動液体Ａを封止することができるため、金属板本体１１に筋状凸部１２を成形した後、作動液体Ａの液圧力を所定の時間保持することができる。これにより、金属板本体１１の下面に所定時間、高圧の液圧力を均一に作用させることができるため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。したがって、歪除去工程をなくすことができて、成形時間を短縮することができる。また、上型２３がベース２１の窪み部２１ａから退避する前に、作動液体Ａの液圧力を開放することができるため、上型２３が退避した後に、高圧の液圧力により、金属板本体１１が変形することを防止できて、製品の成形精度を向上させることができる。
【００７９】
このため、薄肉金属板１０を燃料電池のメタルセパレータに採用した場合には、メタルセパレータの凹凸形状を極めて正確に成形することができる。これにより、複数のメタルセパレータを互いに凸形状部分にて接合して燃料電池のスタックを構成した場合には、メタルセパレータ間の接着面積を十分に確保することができる。このため、接合強度を高めることができるとともに、メタルセパレータ間の導電性を高めることができる。
【００８０】
上記第１実施形態においては、上型２３の外周にアウタースライダＯおよびブランクホルダ２４を設けて、第１の工程にてベース２１の支持部２１ｂとの間で金属板本体１１を挟んで固定して実施した。しかしながら、下型２２と上型２３間で金属板本体１１を挟持して液圧成形することにより、図１４に示すように、アウタースライダＯおよびブランクホルダ２４を省略した液圧成形装置１２０を利用して実施することも可能である。以下、この第２実施形態について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態と同一部分には、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
この第２実施形態に係る液圧成形装置１２０においては、上記第１実施形態の液圧成形装置２０からベース２１の支持部２１ｂ、アウタースライダＯおよびブランクホルダ２４が省略されている。そして、下型２２の側周面に作動液体Ａの流出を防止するシール部材６０（例えば、Ｏリングなど）が装着されている。シール部材６０は、下型２２の側周面に形成された凹溝１２２ｂに装着されており、凹溝１２２ｂの底面と窪み部２１ａの内壁面との間で、所定のつぶし率を有する状態とされている。これにより、下型２２の下降に伴って、下型２２の側周面と窪み部２１ａの内壁面間から、作動液体Ａが流出することを防止するようになっている。
【００８２】
そして、この第２実施形態においては、第１の工程により、金属板本体１１は、下型２２の上端面に載置される。このとき、支持部２１ｂとブランクホルダ２４とにより狭持する部分が必要でないため、金属板本体１１は、下型２２の上端面の寸法と略同一の寸法とされて、下型２２の上端面に載置される。
【００８３】
第３の工程では、上型２３が下型２２の上端面に載置された金属板本体１１が挟持されて、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面、窪み部２１ａ、シール部材６０、管路Ｈ１および複合弁３０とから形成される空間内に密閉された状態となる。そして、インナースライダＩを下降させて、上型２３を下型２２とにより金属板本体１１を狭持した状態で、窪み部２１ａ内に挿入する。このとき、シール部材６０によって作動液体Ａの流出を防止することができ、作動液体Ａの液圧力を高めることができて、図５に示す、筋状凸部１２が正確に形成された薄肉金属板１０を成形することができる。
【００８４】
このように、この第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、金属板本体１１を上型２３と下型２２とによって挟持することのみで金属板本体１１に筋状凸部１２を成形することができる。このため、金属板本体１１の周縁部を挟持する支持部２１ｂ、ブランクホルダ２４およびアウタースライダＯを設ける必要がなく、装置全体の製造コストを大幅に低減することができる。また、支持部２１ｂとブランクホルダ２４とによって挟持される部分を金属板本体１１に設ける必要がないため、材料の歩留まりを向上させることができる。さらに、上記第１実施形態における第２の工程を省略することができるため、薄肉金属板１０を成形するための成形サイクルを大幅に短縮することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限り種々の変更が可能である。
【００８６】
例えば、上記各実施形態においては、金属板本体１１に互いに平行な筋状凸部１２を複数成形するように実施したが、金属板本体１１を上型２３の成形部２３ａ側へ凸形状を成形することが可能であるため、平行以外の筋状凸部１２を成形することも可能である。また、上記各実施形態においては、所定長さの平坦部１２ａを先端部分に有する筋状凸部１２を成形して実施したが、先端部分の形状を円形や凹状に成形することも可能である。さらに、金属板本体１１に成形する凸形状は、筋状（溝状）には限られず、例えば、球状の凸形状や矩形状の凸形状として成形可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第１の工程を説明するための概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第２の工程を説明するための概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第３の工程および第４の工程を説明するための概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第５の工程を説明するための概略図である。
【図５】第１の工程から第４の工程を経て成形される薄肉金属板を概略的に示す斜視図である。
【図６】液圧成形装置に組み付けられる給排封止装置の複合弁の構成を説明するための概略図である。
【図７】図６の複合弁、コントロールバルブユニットおよびポンプユニットを示す油圧回路図である。
【図８】図６に示す複合弁の作動を説明するための説明概略図である。
【図９】金属板本体の成形工程（１サイクル）における上型のスライド量および作動液体の液圧力を概略的に示すグラフである。
【図１０】図３に示す第３の工程にて金属板本体に形成される凸形状を説明するための説明図である。
【図１１】図３に示す第３の工程にて金属板本体に形成される筋状凸部を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の液圧成形装置によって成形された薄肉金属板の筋状凸部の形状を説明するための説明概略図である。
【図１３】図５に示した薄肉金属板を採用して構成した燃料電池の概略的な要部断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る液圧成形装置の構成を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１０…薄肉金属板、１１…金属板本体、１２…筋状凸部、２０…液圧成形装置、２１…ベース、２１ａ…窪み部、２１ｂ…支持部、２２…下型、２２ａ…貫通孔、２３…上型、２３ａ…成形部、２４…ブランクホルダ、３０…複合弁、４０…コントロールバルブユニット、５０…ポンプユニット、Ａ…作動液体、Ｐ…プレスベッド、Ｉ…インナースライダ、Ｏ…アウタースライダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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